Fehlereinflüsse und Winkelfehlerreduktion von variablen Reluktanzresolvern

Die vorliegende Forschungsarbeit beschäftigt sich mit der Auswirkung des Rotorlagegeber-Systems, als Schnittstelle zwischen den Einzelkomponenten, auf das E-Motor-System. Diese Sensorik ist in aktuellen Drehstromantriebssystemen integriert und stellt der Leistungselektronik die Information zur Rotorlage bereit. Zunächst werden verschiedene physikalische Messprinzipien vorgestellt. Anschließend wird anhand der Systemanforderungen ein Rotorlagegeber ausgewählt. Im Betrieb eines E-Motor-Systems treten Winkelfehler auf, die vom Bauraum, der Montage und vom Gebersystem selbst beeinflusst werden. Um auftretende Fehlerquellen zu identifizieren, wird ein Modell für den Rotorlagegeber vorgestellt. Dieses wird zunächst analytisch aufgebaut und um ein Permeanz-Kapazitäts-Modell erweitert. Durch eine Finite-Elemente Simulation können die vorgestellten Modelle nachgeschärft und sowohl mechanische als auch elektrische Fehlerfälle simuliert werden. Die Ergebnisse dieser Simulation werden durch Messungen an einem Komponentenprüfstand validiert. Anschließend wird die Signalerfassung, Vorfilterung und Verarbeitung beleuchtet sowie die Auswirkungen auf den Winkelfehler untersucht. Nach der Identifikation von Einflussgrößen wird der Umgang mit Signalfehlern und deren Kompensation aufgezeigt. Der Einfluss des daraus resultierenden Drehmomentfehlers auf das E-Motor-System wird in einem abschließenden Kapitel dargestellt. Hierfür werden ein Gütekriterium formuliert und die Ergebnisse der Systemsimulation vorgestellt

Increasing modularity and accuracy of voltage source inverter loss model for automotive virtual testing

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Influence of rotor position on the design of electric drive system

Confronted to new social, environmental and economic challenges, the automotive sector is currently facing a major shift of its history. To address them and without hindering the customers’ expectation, the solution are various and multiple. Among them, drivetrain electrification is currently a topic of high interest. The best utilization of the electrical energy is one of the core topics and influences the design of the entire vehicle. In the case of the electric drive system (electric machine and inverter), each sub-parts are concerned down to the resolver. Even small error can induce faulty estimation of the machine parameter which leads to torque and current deviations. These deviations will generate higher losses in the machine and therefore the system performance is reduced. To fulfil the automotive specific target of the resolver as well as the requirements of a sustainable mobility, a consistent knowledge of its principle is required. The focus of this paper is therefore set on the investigation of the angle error and particularly on its influence on the entire electric drive system. The paper presents thus models for the understanding of the resolver challenges before detailing the modelling approach to consider its influence on the entire electric drive system

High performance drives for hybrid electric vehicles through voltage stabilization

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